顏色怎么表示？顏色的幾種表示方法

定量地表示顏色稱為顏色表征或表色，所表示的數(shù)值叫做顏色表征值或表色值。為了表征顏色而采用的一系列規(guī)定和定義所形成的體系稱為顏色系統(tǒng)，這些顏色系統(tǒng)是顏色表示的依據(jù)。那么，顏色怎么表示？本文對顏色的幾種表示方法做了介紹。

顏色的光譜表示法：

光譜表示法是以反射率曲線來表示顏色特性的方法，它是以可見光光譜的波長作橫坐標(biāo)，以被測物的反射率為縱坐標(biāo)繪制成的曲線。非發(fā)光物體的顏色是由它對入射光選擇性吸收后的反射光光譜成分所決定的。下圖中的三條反射率曲線分別表示的是紅色、黃色和藍色。

顏色的CIEXYZ色度系統(tǒng)表示法：

物體顏色的定量測定是很復(fù)雜的，它涉及到觀察者的視覺生理、視覺心理及照明條件、觀察條件等許多因素。顏色的測量和標(biāo)定應(yīng)符合人眼的觀察結(jié)果，為了標(biāo)定顏色，首先必須研究人眼的顏色視覺特征。然而，不同觀察者的顏色特征多少是有差異的，這就要求通過許多觀察者的顏色視覺實驗，確定一組為匹配等能光譜色所需的三原色數(shù)據(jù)，即標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值，以此來代表人眼的平均顏色視覺特性，用于色度學(xué)計算和標(biāo)定顏色。為此，1931年，CIE根據(jù)研究人員的實驗結(jié)果，推出了“CIE1931-RGB”標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值。由于該系統(tǒng)在標(biāo)定光譜色的原色時出現(xiàn)負值，計算不方便，不易理解，又在CIE-RGB系統(tǒng)基礎(chǔ)上導(dǎo)出了“CIE1931-XYZ”系統(tǒng)，X、Y和Z代表三原色的三刺激值。由X、Y、Z三維空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)化為CIE1931-xy色度圖，x、y、z三坐標(biāo)與三刺激值X、Y、Z有如下關(guān)系：

x=X/（X+Y+Z）、y=Y/（X+Y+Z）、z=Z/（X+Y+Z）

在CIE1931-xy色度圖中x色品坐標(biāo)表示紅原色的比例，y色品坐標(biāo)表示綠原色所占的比例。由于z=1-（x+y），故系統(tǒng)中沒有表示出相當(dāng)于藍原色的z坐標(biāo)。利用此圖可以在平面空間中表示出XYZ間的相對關(guān)系。CIE1931-xy色度圖如下所示：

圖中的C點表示CIE標(biāo)準(zhǔn)光源C，曲線為光譜軌跡曲線，沿著曲線標(biāo)明了每種純顏色光的波長。光譜軌跡曲線與連接光譜曲線兩端所形成的馬蹄形內(nèi)包括了一切物理上能實現(xiàn)的顏色。只要測定了樣品的三刺激值X、Y、Z，就可以用色品坐標(biāo)x、y和明度Y（即Y刺激，表示顏色明暗大小的程度）來確定這種樣品的顏色。

為了適應(yīng)10°大視場的色度測量，1964年 CIE 又發(fā)展了“CIE1964 補充標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)”。

XYZ三刺激值是通過色刺激函數(shù)每一個波長的值乘以CIE色匹配函數(shù)每一個波長上的值，并將每一組乘積在相應(yīng)整個可見光譜的波長范圍內(nèi)積分起來得到。按實踐中常用的方法，對于反射物體色，其結(jié)果可用400-700nm波長范圍內(nèi)，間隔20nm的波長處的乘積和來近似表示。三刺激值的計算公式為：

顏色的CIE1976Lab系統(tǒng)表示方法：

CIE 推薦的X、Y、Z空間是不均勻的，在此空間中，兩對等距的顏色點并不一定給人以相同的顏色感覺。為了提高計算結(jié)果與視覺的相關(guān)性，CIE推出了幾種均勻顏色空間，其中應(yīng)用最廣泛的是CIE1976L*a*b*均勻顏色空間。當(dāng)X、Y、Z和X0、Y0、Z0滿足條件X/X0＞0.008856、Y/Y0＞0.008856和Z/Z0＞0.008856時，其坐標(biāo)參數(shù)為：

當(dāng)X/X0、Y/Y0和Z/Z0三個值中任一個小于0.008856時，其坐標(biāo)參數(shù)為：

式中，L*為明度指數(shù)，表示黑一白軸，a*和b*為色度指數(shù)，分別表示紅一綠軸和黃一藍軸。L為100時，表示對光完全散射的漫射體；L為0時，表示對光完全吸收的黑體。a*值越大，樣品的色調(diào)越紅；b*值越大，色調(diào)就越黃。X0、Y0、Z0代表CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上，然后又反射到人眼中的三刺激值，其值可參考相應(yīng)的文獻。